Кернер механический пружинный своими руками чертежи

Автоматический кернер

Устройство механического кернера
Помимо ручных кернеров для создания лунок (кернов), существуют так же автоматические кернеры-«самострелы» с взводно-спусковым и пружинным механизмом. Устройство механического инструмента основано на плотном сжатии встроенной внутрь пружины и последующего ее освобождения.

Среди автоматических кернеров самыми распространенными являются ручные механические, позволяющие наносить разметку одной рукой. В большинстве из них используется механизм Свита (Sweet) запатентованные еще в 1942 году.

Принцип действия механинического кернера с механизмом механизм Свита. English
Рабочий цикл механизма этого автоматического устройства включает в себя три этапа:

1. Острый конец стержня устанавливается по разметке. В это время толкатель благодаря форме передней поверхности своей шляпки находится в слегка перекошенном состоянии и упирается верхним концом в край ударника. При смещении ручным усилием корпуса вниз происходит сжатие рабочей пружины.
2. В верхней точке, когда пружина полностью сжата, толкатель смещается из бокового в осевое положение, занимая место непосредственно напротив выемки в ударнике. Это ключевая особенность данного автоматического механизма, на которую его изобретатель получил патент.
3. Верхняя часть толкателя проходит в выемку в ударнике, пружина получает свободный ход и передает накопленный импульс через ударник и толкатель заостренному стержню. Так как корпус автоматического кернера продолжает удерживаться рукой слесаря, вся кинетическая энергия ударника будет направлена на пробитие кернового углубления.

После окончания кернения устройство отводится от поверхности и возвратная пружина устанавливает толкатель в исходное перекошенное положение.

Схема устройства

Кернер-молоток (Пружинный кернер)

Автоматические кернеры с механизмом Свита (и им подобные) хороши тем, что ими очень удобно наносить разметку одной рукой. Но устроены они довольно сложно, однако существуют и более простые механизмы для автоматического кернения, в основу которых тоже положено взаимодействие пружины и ударника. Пружинный кернер состоит из двух частей соединенных пружиной. Для того чтобы произвести кернение необходимо оттянуть пружину, после чего отпустить его. При сжимании пружины металлические части ударяются друг об друга, в следствии чего происходит удар по поверхности.

Исполняется данный принцип не только в кернерах, но и в стамесках и добойниках.

Актоматический кернер своими руками

Автоматические кернеры с механизмом Свита устроены не очень сложно, но изготовить такой инструмент сможет только довольно опытный токарь. Поэтому, для самостоятельного изготовления больше подходит пружинная схема. Главное не забывать что для изготовления кернера принципиально использование высокопрочной стали. В качестве основы можно использовать ненужный бур для перфоратора, зубило или ножку калапана от автомобильного двигателя. Но оптимальным выбором будет стальной монтажный дюбель.

Дюбели легко найти практически в любом гараже, при этом, для их производства используется высокопрочная углеродистая сталь марки ст. 70, а твердость по шкале Роквелла находиться в пределах от 53 до 56 HRC. На основе монтажного дюбеля можно изготовить кернер значительно превосходящий экземпляры из Китая.

Можно использовать и обыкновенную сталь, но тогда ее придется закаливать самостоятельно.

В качестве основы можно и использовать стержень извлеченный из электродвигателя.

Электрический кернер

Электрический кернер также можно назвать автоматическим. Он содержит внутри себя соленоид, который втягивает в себя подпружинный ударник, за счет чего и осуществляется удар по материалу.

Конструкция электрического кернера
Электрический кернер состоит из корпуса, пружин, ударника, катушки, кернера. При нажатии острием на материал происходит вдавливание и электрическая цепь замыкается. Ток, проходя через катушку, создает магнитное поле, ударник мгновенно втягивается в катушку и наносит удар по стержню кернера. Во время переноса кернера в другую точку пружина размыкает цепь, а пружина возвращает ударник в исходное положение.

Пневматический кернер

Пневматический кернер применяется для различных керновочных работ с использованием сжатого воздуха. Для удобства он снабжен ручкой, расположенной под углом к оси корпуса, и пусковой кнопкой. Конструкция пневматического кернера
Пневматический кернер работает следующим образом. Под действием сжатого воздуха боек наносит периодические удары по хвостовику, который отскакивает от обрабатываемой детали, передает ударные импульсы через буксу на корпус. Благодаря высокой эффективности снижения энергии ударных импульсов упругодемпфирующими элементами и как в режиме кернения, так и в режиме холостого хода на корпус будет передаваться лишь незначительная часть энергии ударных импульсов.

Краткая история создания автоматического кернера

Первые кернеры не требующие использования молотка появились еще в 19-м веке. Правда они не были полностью автоматическими, в них использовался груз, который поднимался по стержню истройства, и падая, создавал ударную силу. Позже конструкция обзавелась пружиной, за счет которой можно было использовать меньшие грузы, а значит уменьшить размер и вес всего устройства. Подобные кернеры с грузом и пружинами используются самодельщиками и сегодня.

Первый действительно автоматический кернер был представлен в 1904 году Хартли и Стрихалом. В тот же, и последующие годы, было изобретено множество других конструкций кернеров, но все они не снискали популярности.

Лишь в 1942 году был запатентован кернер Свита — простая и эффективная конструкция, которая используется в большинстве современных кернерах. На эту конструкцию ссылается большое количество других патентов, и она легла в основу патента Фрея от 1965 года, который повысил надежность устройства.

Демонстрация работы кернера Свита
Конечно используются не только кернелы Свита и Фрея, но и множество других конструкций, включая кулачковые и подшипниковые, но как правило они рассчитаны на очень высокие нагрузки и имеют узкоспециализированное назначение.

Источник

Устройство и работа автоматическим кернером

Автоматический кернер: конструкция и виды. Классификация и особенности применения автокернера. Как правильно работать кернером. Критерии выбора и цены. Как сделать кернер своими руками.

Любой слесарной операции предшествует разметка детали линиями и опорными точками, углубленными в поверхность металла. Первые выполняют чертилками, а для нанесения вторых существует специальный разметочный инструмент — кернер. В общем виде он представляет собой небольшой металлический цилиндр с остро заточенным рабочим концом и плоской задней частью. ГОСТовские кернеры изготовлены из пруткового проката легированных и углеродистых инструментальных сталей. В обычных кернерах нанесение разметочной точки (керна) производится ударом молотка, а в механических автоматических кернерах для этих целей используются пружина и боек. Такой инструмент имеет более сложную конструкцию, но обладает высокой точностью и дает возможность работать одной рукой. Кроме пружинных, существуют автоматические электрические и пневматические устройства для кернения. Они стоят намного дороже обычных и механических кернеров, поэтому их применяют в промышленных производствах с большими объемами разметочных работ. Специализированный инструмент для нанесения кернов позволяет проводить автоматическую центровку на однотипных деталях или цилиндрических поверхностях.

Функции и назначения керна

Геометрические и эксплуатационные характеристики обычных кернеров регламентируются ГОСТ 7213-72, а автоматический инструмент изготавливается по ТУ и внутренней документации отдельных предприятий. Основное назначение кернера — создание нестираемых отметок на поверхности заготовки и углублений в металле для точного захода сверла. В обоих случаях кернение проводится по заранее нанесенным разметочным линиям. При большом количестве керновых точек предпочтительнее использовать автоматический инструмент, т. к. это значительно повышает производительность труда и снижает вероятность ошибки вследствие усталости слесаря. При изготовлении деталей с одинаковым расположением отверстий одну из них обычно используют в качестве шаблона. Ее накладывают на очередную заготовку по отметкам, фиксируют струбциной, а затем наносят на заготовку керновую отметку с помощью переводного кернера (cм. рис. ниже). Автоматическая центровка риски на поверхности заготовки происходит вследствие равномерной опоры конуса на поверхность отверстия детали-шаблона.

Классификация инструмента

Ручной кернер

1. Ударный конец. В соответствии с ГОСТом он может быть округлым или, как на рисунке, с фаской. Инструмент считается непригодным для использования при появлении на торце ударного конца расклепа.
2. Рукоятка. Длина рукоятки по ГОСТ должна составлять не менее 35 % от общей длины кернера. Для надежного удержания на ее поверхность в обязательном порядке наносится рифление (это относится и к автоматическим устройствам).
3. Коническая часть.
4. Острие. По стандарту острие должно затачиваться под углом 60º. Но для более точной разметки можно использовать угол заточки до 30º, а для разметки центров под сверление — до 75º. Требования к этой части не зависят от вида разметочного инструмента и одинаковы как для обычных ручных кернеров, так и для автоматических.

В зависимости от условий эксплуатации на наружную поверхность изделия могут наноситься различные защитно-декоративные покрытия. В самом простом случае это обычное чернение, а для работы в особых условиях применяют покрытия из хрома по подслою никеля и кадмированного хрома.

Автоматический кернер

Внутри корпуса автоматического кернера находятся:

• рабочая пружина, которая при распрямлении формирует ударный импульс;
• массивный ударник с выемкой на передней части, чья глубина определяет рабочий ход острия;
• толкатель, служащий для взведения устройства и передачи импульса к стержню;
• заостренный стержень из твердого сплава, острие которого создает керновое углубление.

1. Острый конец стержня устанавливается по разметке. В это время толкатель благодаря форме передней поверхности своей шляпки находится в слегка перекошенном состоянии и упирается верхним концом в край ударника. При смещении ручным усилием корпуса вниз происходит сжатие рабочей пружины.
2. В верхней точке, когда пружина полностью сжата, толкатель смещается из бокового в осевое положение, занимая место непосредственно напротив выемки в ударнике. Это ключевая особенность данного автоматического механизма, на которую его изобретатель получил патент.
3. Верхняя часть толкателя проходит в выемку в ударнике, пружина получает свободный ход и передает накопленный импульс через ударник и толкатель заостренному стержню. Так как корпус автоматического кернера продолжает удерживаться рукой слесаря, вся кинетическая энергия ударника будет направлена на пробитие кернового углубления.

После окончания кернения устройство отводится от поверхности и возвратная пружина устанавливает толкатель в исходное перекошенное положение.

Как работать керном

Какой кернер выбрать

Автоматический кернер своими руками

Автоматические кернеры с механизмом Свита (и им подобные) хороши тем, что ими очень удобно наносить разметку одной рукой. Устроены они не очень сложно, но изготовить такой инструмент сможет только довольно опытный токарь. Однако существуют и более простые механизмы для автоматического кернения, в основу которых тоже положено взаимодействие пружины и ударника. Ниже в видеоролике показан процесс изготовления автоматического кернера с открытым механизмом в домашней мастерской без использования станочного оборудования.

Если же работа одной рукой не является самоцелью, то можно взять за основу довольно несложную конструкцию автоматического кернера, процесс изготовления которого показан ниже в видеоролике.

У некоторых автоматических кернеров есть возможность регулировки силы удара. А существует ли такой инструмент с установкой глубины кернения? Ведь это, наверное, актуально при работе с материалами различной твердости. Если кто-нибудь знает ответ на этот вопрос, поделитесь, пожалуйста. информацией в комментариях.

Источник

Кернер — это просто!

Недавно в комментариях одной из тем прозвучал вопрос, как и из чего сделать кернер. На первый взгляд казалось, что заданный вопрос был банален до ужаса. Вроде проще инструмента и быть не может. Возьми любой подходящий стержень, заправь на точиле и керни. В общем, в большинстве случаев так оно и бывает. Я и сам грешным образом, частенько в качестве кернера использую практически все что попадет под руку. Это и тонкие, каленые оси и стержни, мелкие метчики и развертки. Бывало и такое, когда использовал даже шило и обычный каленый гвоздь для бетона, но заводским кернером так и не обзавелся.
В литературе по слесарке про этот инструмент пишут следующее: кернер – ручной слесарный инструмент, предназначен для разметки центральных лунок (кернов) для начальной установки сверла и иной визуальной разметки. Представляет собой стержень круглого сечения, один конец которого (рабочая часть) заточен на конус с углом при вершине 100°-120°. Кернение производится ударами молотка по противоположной части кернера – затыльнику. Использование кернера позволяет избежать проскальзывания сверла по материалу и помогает добиться большей точности расположения отверстий. Кернер имеет цилиндрическую форму, в начале боёк, в конце заострённый конус, средняя часть инструмента как правило имеет полосы, насечки или накатку для лучшего удерживания в руках.
Классический кернер выглядит примерно вот так, хотя форма может быть и иной.

На деле такой кернер удобен не всегда. Для точной разметки и в радиолюбительской практике удобен более острый угол, и соответственно более тонкая рабочая часть. Чаще в наборе бывают нужны кернеры с разными углами заточки, предназначенными для разных работ и материалов.
Но времена меняются. Меняется и модернизируется и инструмент. Вот уже давно как появился так называемый кернер – самострел. Язык не поворачивается называть его так. Думаю, правильней все же говорить кернер автомат или автоматический кернер. Когда – то, еще работая еще на гос. предприятии, меня иногда посещала мысль изготовить такой инструмент, но руки так и не дошли до этой затеи. Причиной первой была сложность изготовления конструкции. Вторая причина, отсутствие тогда хоть каких – то чертежей или эскизов. И хотя общий вид конструкции устройства был практически почти в любой литературе по слесарному делу и на учебных плакатах. Но в живую увидеть его так и не удалось.

Некоторое время назад наткнулся в интернете на более простую конструкцию. Тем более что сейчас как оказалось в продаже есть довольно широкий ассортимент кернеров всевозможных размеров и форм. Увы в магазинах шаговой доступности найти такой инструмент пока не удалось, а переться в строительный гипермаркет чуть ли не в другой конец Кишинева по правде сказать было лень. Заказывать по почте не люблю. Кот в мешке это не для меня. Тем более что у ряда моделей по отзывам покупателей присутствует один недостаток, но о нем чуть позже.
Наткнулся на одном сайте www.drive2.ru/b/2664669/ на описание довольно простой конструкции и демонстрацией ее в действии. И тогда решил попробовать сделать своими силами. Тем более что иногда нужна зарядка для мозгов. Да и занять себя надо чем-то полезным чтоб не бездельничать, когда появляется свободное время на работе. За основу взял тот же „ Зубр ”, но сделал его несколько компактней. Тем более что как у меня повелось, делал из того что мне было доступно, и без использования токарного станка. В общем получилось вот что. В начале сделал один, так сказать в качестве эксперимента. Потом еще один, это уже для дома. А через пару недель третий. Но этот уже подарил. За что позже получил неплохую скачуху на покупку паяльной станции. В общем вот что получилось, фото ниже.

В качестве сырья использовал дохлые форсунки для механического впрыска бензина фирмы Bosch. Выглядят они вот так. Я их довольно часто использую в своих самоделках.

К сожалению длина получившихся заготовок была несколько маловата, поэтому по количеству, деталей получилось на одну больше.
При изготовлении, учел недостатки промышленных кернеров. Суть в том, что большинство недорогих моделей при использовании через некоторое время перестают срабатывать, превращаясь в бесполезную вещь.
Чтоб было легче понять, как все работает сделал несколько эскизов (пружины не показаны):

На снимке ниже один из кернеров в разобранном виде. Как видно, от „ Зубра ” отличается лишь размерами и формой. Ну и силенок у него будет по меньше. Но для предварительной и точной разметки самое оно.

1. Первичная камера
2. Вторичная камера
3. Регулировочный винт
4. Кернер
5. Боек
6. Пружина возврата
7. Ударник
8. Основная (силовая) пружина

Ну и теперь, когда все наглядно видно, начну с причин отказов инструмента.
Первая проблема и почти главная это неправильное изготовление ударника. Дело в том, что при сверлении, в теле ударника образуется на дне отверстия коническая лунка, которая разбивает торец тонкого хвостовика бойка. Торец приобретает при этом округлую форму, что вызывает преждевременное соскальзывание бойка к центру. В разрезе он выглядит вот так. Слева естественно неправильное сверление, справа правильное.

Данный дефект довольно легко устраним. Необходимо подобрать сверло по диаметру отверстия и сточить его торец. После необходимо рассверлить отверстие до прекращения выхода стружки. Эту операцию можно провести даже с помощью дрели и пассатижей. Фаска на входе отверстия недопустима. Если фаска присутствует её необходимо убрать. Сделать это можно без особого труда с помощью дрели и крупной наждачки. Еще лучше будет, если удастся придать торцу ударника со стороны отверстия небольшую, едва заметную конусность. Это можно сделать также с помощью дрели и мелкого напильника или надфиля. В профиль должно выглядеть так как на рисунке ниже.

Существует мнение что если утяжелить ударник то это повлияет на силу удара а значит и на глубину кернения. Смотрел одно видео на эту тему, там масса ударника была увеличена примерно в два раза. Но различия особого не увидел. Проще и лучше заменить силовую пружину на более мощную.
Вторая проблема это некачественный боек. Вот тут, чуть сложней. По отзывам бойки часто бывают изготовлены из сырой стали, или недостаточно ( неправильно ) закалены. Тут вариантов несколько. Можно попробовать закалить заново. Калят обычно в воде или в машинном масле, в зависимости от марки стали. Калку лучше пробовать начинать в масле, если твердость не устраивает тогда закалить в воде. Дело в том что некоторые стали после закалки в воде приобретают не только твердость но и повышенную хрупкость. Предварительно перед нагревом боек лучше обмотать толстым медным проводом. Чтоб не остыл быстро на воздухе. Другой вариант это изготовить новый из хорошей стали. Вполне хорошей альтернативой могут быть гвозди для бетона. Они бывают разных размеров. Придется его акуратно обточить на наждаке. Если делать неторопясь, то получается довольно сносно. Как раз на фото выше именно такой.
Можно поступить и иначе. Если есть в наличии настольный сверлильный станок и болгарка, то можно изготовить даже более качественно и не прибегая при этом к услугам токаря. Получается что то вроде грубой круглой шлифовки. После такой обработки желательно снять шероховатости мелкой шкуркой. Что я и делал уже на втором и третьем экземплярах. Времени на изготовление, если делать не торопясь вместе с последующей закалкой уходит около получаса. В качестве материала подойдут любые каленые стержни подходящих размеров. Можно использовать автомобильные клапана. Их делают как правило из стали марки 40Х или других сталей близких по составу. На фото ниже имено такой, а ниже изображение нехитрой оснастки для его изготовления.

Передней части бойка, лучше придать сферическую форму не затрагивая при этом торец. Это так же улучшает работу инструмента, он начинает работать мягче.
Работать таким инструментом одно удовольствие. При разметке, особенно когда приходится прибегать к помощи лупы, отпадает необходимость шарить рукой в поиске молотка. Думаю многим знакома такая ситуация. Кроме того, благодаря тонкому жалу кернера есть возможность использовать его в качестве чертилки. Как говорится два в одном.
И в заключение. Кого заинтересовал такой инструмент, то как говорится вперед. Дать рекомендаций по выбору чего то конкретного не могу. Выбор в интернете достаточно широк в плане моделей и цен. Чертежи не прилагаю, так как тут все зависит от запросов. В теории можно сделать такой кернер и более компактным, и несколько иначе. Я же делал опираясь на свои возможности. Кто может изготовить самостоятельно, ему чертежи и не нужны, достаточно разобраться в принципе работы и конструкции.

Источник